不同处理方式下南美白对虾养殖废水中氨氮变化研究
覃晓宇+张学舒+赵满意
DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.03.003
摘 要：本实验研究了不同的养殖废水处理方式下，处理前后养殖废水中氨氮变化情况。结果表明在循环水设备处理方式下，养殖废水中氨氮含量最低，循环水养殖应是未来养殖业的发展方向。但是根据我国目前养殖现状和外界水域的严重污染，应该尽力完善简单的废水处理方式，使排放于外界的养殖废水能够最大程度地净化。
关键词：南美白对虾；养殖废水；氨氮；处理方式
南美白对虾（Penaeus vannamei），又称凡纳滨对虾，原产于中、南美洲太平洋沿岸的温暖水域，与斑节对虾、中国对虾并列为世界三大养殖虾类，是集约化高产养殖的优良品种[1-3]。在南美白对虾高密度养殖过程中，会产生大量的养殖废水，其中氨氮便是一个重要的污染物，高含量的氨氮会造成地表水富营养化，主要表现为蓝藻等生物大量繁殖，过量消耗水中溶解氧，严重影响水质，并导致鱼类等水生生物缺氧死亡[4]。在沿海地区，养殖排放的废水便是海区中氨氮的重要来源，因此，随着水产养殖业的迅速发展，养殖废水中氨氮的处理已成为了一个亟待解决的课题，本文将通过对南美白对虾不同养殖废水处理模式中氨氮变化情况的研究，以期为处理南美白对虾对外界环境的影响提供一些建设性的意见。
1 材料与方法
1.1 实验材料
水样检测仪器为哈希DR2800水质分析仪（水杨酸盐法），实验用水为HF Super NW系列超纯水系统制得的电阻率为18.2 MΩ/cm的超纯水。
1.2 实验方法
实验所需水样采取点为一南美白对虾养殖场，养殖密度约为150万尾/hm2，养殖废水的处理方式有三种：一、养殖废水仅用筛绢过滤之后便直接向周边水域排放（实验组1）；二、养殖废水经沸石过滤器简单处理后排放到周边环境中（实验组2）；三、养殖废水经循环水设备处理后循环使用（实验组3）。在三种养殖废水处理方式中，南美白对虾养殖后期（对虾长约为10 cm）进行取样，分别取处理前废水和处理后废水，取样时间选择在晴天早晨废水排放时，取得的水样为三个重复。
1.3 数据处理与分析
实验所获得的数据采用生物统计法进行显著性检验。
2 结果
由表1可以看出，在不同的处理方式下，废水中氨氮含量各有差异。对于不同的处理方式，处理前实验组1和实验组2的氨氮含量大致相同且远远高于实验组3的含量。对于不同的组别，实验组1在处理前后无明显差别，且氨氮含量在较高水平；实验组2处理前后变化明显，但处理后氨氮含量仍较多；实验组3在处理前后也无明显差别，但是氨氮含量处于较低水平。
表1 不同处理方式下处理前后氨氮变化情况
mg/L
实验组1 实验组2 实验组3
处理前 5.7±0.9a 5.5±0.7a 0.5±0.06c
处理后 5.4±0.8a 1.4±0.5b 0.5±0.05c
注：同行上下标不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）
3 讨论
3.1 不同处理方式对养殖废水中氨氮的影响
在养殖过程中，随着外源性有机物质（饲料）投喂量不断地增加，水体中的南美白对虾代谢废物不断地积累，这是造成养殖后期水环境中氨氮浓度处于较高水平的一个重要原因。本实验中用到的三种养殖废水处理方式产生的效果也产生了明显的差异，养殖废水仅用筛绢过滤之后便直接向周边水域排放，仅能除去水体中含有的固体性大颗粒，但对溶解于其中的氨氮并不能起到任何作用；沸石过滤器兼有过滤与吸附功能，不仅可以去除悬浮物，同时又可以通过吸附作用有效去除水体中氨氮等溶解态物质，因此养殖废水经沸石过滤器简单处理后排放到周边环境中对降低水体中氨氮能够起到一定的作用，但是沸石过滤器在处理过程中由于污染物的积累将会导致其处理效果下降，则沸石处理器在使用中有一定的局限性，虽能大幅度降低水体中的氨氮，却不能彻底除去水体中的氨氮；循环水设备对养殖废水的处理包括物理、化学、生物等过程，一般包括微滤机、弧形筛、泡沫分离、臭氧消毒、生物滤池、紫外线杀菌、加热恒温、纯氧增氧等环节[5]，可以通过生物过滤的方式对养殖循环水中的溶解性氨氮物质进行吸收式降解，经过连续的循环过程，可以使养殖用水做到少排放甚至零排放。因此，针对不同的养殖废水处理方式，采用循环水设备对降低水体的氨氮效果最佳。
3.2 从资金花费角度选择废水处理方式
水产养殖从业者始终是将经济效益放在第一位的，目前绝大部分从业者是经济实力薄弱的农民，因此农民很难投入大量资金去改善养殖设施，更不用说改善养殖废水处理设施。目前三种养殖废水处理方式需要投入的资金大致如表2，结合表1中不同养殖废水处理方式对氨氮降低情况分析，作者认为，尽力解决沸石处理器等简单的废水处理方式，使其能够最大程度地处理养殖废水，减少养殖废水对环境的污染，是目前解决养殖废水对外界环境污染的最佳方法。
表2 不同处理方式花费资金情况
筛绢过滤设备 沸石过滤器 循环水设备
花费/
万元?hm-2 0.15 3.0 900
3.3 循环水养殖的应用前景
就目前而言，仅用筛绢过滤养殖废水之后便直接向周边水域排放和经沸石过滤器简单处理养殖废水后排放到周边环境中，这两种废水处理方式都会将大量无机和有机营养元素如氨氮、磷酸盐、溶解性有机碳和有机颗粒直接排入环境，从而造成整个养殖水域大环境的恶化，进而引发水质污染、病害滋生、水产品的卫生和安全等一系列限制水产养殖业可持续发展的问题。再者养殖排放的废水对养殖周边环境造成了明显的富营养危害，加之随着沿海经济的不断发展，造成自然环境可用于养殖的“干净海水”越来越匮乏。因此这两种养殖废水处理方式都与低碳节能、环境和谐的现代化农业发展方向相背离，从水产养殖业的可持续发展看循环水养殖模式将会是未来我国水产养殖业发展的根本方向。
参考文献：
[1] 张高静，韩丽萍，孙剑锋，等.南美白对虾营养成分分析与评价[J].中国食品学报，2013，13（8）：254-260
[2] 肖国强，潘鲁青，冉宪宝，等.低盐度地下卤水养殖南美白对虾的研究[J].海洋科学，2002（12）：36-40
[3] 金风杰，蒋德明，王亭芳，等.南美白对虾养殖底泥细菌多样性研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2013，41（3）：193-198
[4] 王莉萍，曹国平，周小虹.氨氮废水处理技术研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2009，7（3）：26-31
[5] 王峰，雷霁霖，高淳仁，等.国内外工厂化循环水养殖研究进展[J].中国水产科学，2013，20（5）：1100-1111
（收稿日期：2014-01-16）
DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.03.003
摘 要：本实验研究了不同的养殖废水处理方式下，处理前后养殖废水中氨氮变化情况。结果表明在循环水设备处理方式下，养殖废水中氨氮含量最低，循环水养殖应是未来养殖业的发展方向。但是根据我国目前养殖现状和外界水域的严重污染，应该尽力完善简单的废水处理方式，使排放于外界的养殖废水能够最大程度地净化。
关键词：南美白对虾；养殖废水；氨氮；处理方式
南美白对虾（Penaeus vannamei），又称凡纳滨对虾，原产于中、南美洲太平洋沿岸的温暖水域，与斑节对虾、中国对虾并列为世界三大养殖虾类，是集约化高产养殖的优良品种[1-3]。在南美白对虾高密度养殖过程中，会产生大量的养殖废水，其中氨氮便是一个重要的污染物，高含量的氨氮会造成地表水富营养化，主要表现为蓝藻等生物大量繁殖，过量消耗水中溶解氧，严重影响水质，并导致鱼类等水生生物缺氧死亡[4]。在沿海地区，养殖排放的废水便是海区中氨氮的重要来源，因此，随着水产养殖业的迅速发展，养殖废水中氨氮的处理已成为了一个亟待解决的课题，本文将通过对南美白对虾不同养殖废水处理模式中氨氮变化情况的研究，以期为处理南美白对虾对外界环境的影响提供一些建设性的意见。
1 材料与方法
1.1 实验材料
水样检测仪器为哈希DR2800水质分析仪（水杨酸盐法），实验用水为HF Super NW系列超纯水系统制得的电阻率为18.2 MΩ/cm的超纯水。
1.2 实验方法
实验所需水样采取点为一南美白对虾养殖场，养殖密度约为150万尾/hm2，养殖废水的处理方式有三种：一、养殖废水仅用筛绢过滤之后便直接向周边水域排放（实验组1）；二、养殖废水经沸石过滤器简单处理后排放到周边环境中（实验组2）；三、养殖废水经循环水设备处理后循环使用（实验组3）。在三种养殖废水处理方式中，南美白对虾养殖后期（对虾长约为10 cm）进行取样，分别取处理前废水和处理后废水，取样时间选择在晴天早晨废水排放时，取得的水样为三个重复。
1.3 数据处理与分析
实验所获得的数据采用生物统计法进行显著性检验。
2 结果
由表1可以看出，在不同的处理方式下，废水中氨氮含量各有差异。对于不同的处理方式，处理前实验组1和实验组2的氨氮含量大致相同且远远高于实验组3的含量。对于不同的组别，实验组1在处理前后无明显差别，且氨氮含量在较高水平；实验组2处理前后变化明显，但处理后氨氮含量仍较多；实验组3在处理前后也无明显差别，但是氨氮含量处于较低水平。
表1 不同处理方式下处理前后氨氮变化情况
mg/L
实验组1 实验组2 实验组3
处理前 5.7±0.9a 5.5±0.7a 0.5±0.06c
处理后 5.4±0.8a 1.4±0.5b 0.5±0.05c
注：同行上下标不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）
3 讨论
3.1 不同处理方式对养殖废水中氨氮的影响
在养殖过程中，随着外源性有机物质（饲料）投喂量不断地增加，水体中的南美白对虾代谢废物不断地积累，这是造成养殖后期水环境中氨氮浓度处于较高水平的一个重要原因。本实验中用到的三种养殖废水处理方式产生的效果也产生了明显的差异，养殖废水仅用筛绢过滤之后便直接向周边水域排放，仅能除去水体中含有的固体性大颗粒，但对溶解于其中的氨氮并不能起到任何作用；沸石过滤器兼有过滤与吸附功能，不仅可以去除悬浮物，同时又可以通过吸附作用有效去除水体中氨氮等溶解态物质，因此养殖废水经沸石过滤器简单处理后排放到周边环境中对降低水体中氨氮能够起到一定的作用，但是沸石过滤器在处理过程中由于污染物的积累将会导致其处理效果下降，则沸石处理器在使用中有一定的局限性，虽能大幅度降低水体中的氨氮，却不能彻底除去水体中的氨氮；循环水设备对养殖废水的处理包括物理、化学、生物等过程，一般包括微滤机、弧形筛、泡沫分离、臭氧消毒、生物滤池、紫外线杀菌、加热恒温、纯氧增氧等环节[5]，可以通过生物过滤的方式对养殖循环水中的溶解性氨氮物质进行吸收式降解，经过连续的循环过程，可以使养殖用水做到少排放甚至零排放。因此，针对不同的养殖废水处理方式，采用循环水设备对降低水体的氨氮效果最佳。
3.2 从资金花费角度选择废水处理方式
水产养殖从业者始终是将经济效益放在第一位的，目前绝大部分从业者是经济实力薄弱的农民，因此农民很难投入大量资金去改善养殖设施，更不用说改善养殖废水处理设施。目前三种养殖废水处理方式需要投入的资金大致如表2，结合表1中不同养殖废水处理方式对氨氮降低情况分析，作者认为，尽力解决沸石处理器等简单的废水处理方式，使其能够最大程度地处理养殖废水，减少养殖废水对环境的污染，是目前解决养殖废水对外界环境污染的最佳方法。
表2 不同处理方式花费资金情况
筛绢过滤设备 沸石过滤器 循环水设备
花费/
万元?hm-2 0.15 3.0 900
3.3 循环水养殖的应用前景
就目前而言，仅用筛绢过滤养殖废水之后便直接向周边水域排放和经沸石过滤器简单处理养殖废水后排放到周边环境中，这两种废水处理方式都会将大量无机和有机营养元素如氨氮、磷酸盐、溶解性有机碳和有机颗粒直接排入环境，从而造成整个养殖水域大环境的恶化，进而引发水质污染、病害滋生、水产品的卫生和安全等一系列限制水产养殖业可持续发展的问题。再者养殖排放的废水对养殖周边环境造成了明显的富营养危害，加之随着沿海经济的不断发展，造成自然环境可用于养殖的“干净海水”越来越匮乏。因此这两种养殖废水处理方式都与低碳节能、环境和谐的现代化农业发展方向相背离，从水产养殖业的可持续发展看循环水养殖模式将会是未来我国水产养殖业发展的根本方向。
参考文献：
[1] 张高静，韩丽萍，孙剑锋，等.南美白对虾营养成分分析与评价[J].中国食品学报，2013，13（8）：254-260
[2] 肖国强，潘鲁青，冉宪宝，等.低盐度地下卤水养殖南美白对虾的研究[J].海洋科学，2002（12）：36-40
[3] 金风杰，蒋德明，王亭芳，等.南美白对虾养殖底泥细菌多样性研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2013，41（3）：193-198
[4] 王莉萍，曹国平，周小虹.氨氮废水处理技术研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2009，7（3）：26-31
[5] 王峰，雷霁霖，高淳仁，等.国内外工厂化循环水养殖研究进展[J].中国水产科学，2013，20（5）：1100-1111
（收稿日期：2014-01-16）
DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2014.03.003
摘 要：本实验研究了不同的养殖废水处理方式下，处理前后养殖废水中氨氮变化情况。结果表明在循环水设备处理方式下，养殖废水中氨氮含量最低，循环水养殖应是未来养殖业的发展方向。但是根据我国目前养殖现状和外界水域的严重污染，应该尽力完善简单的废水处理方式，使排放于外界的养殖废水能够最大程度地净化。
关键词：南美白对虾；养殖废水；氨氮；处理方式
南美白对虾（Penaeus vannamei），又称凡纳滨对虾，原产于中、南美洲太平洋沿岸的温暖水域，与斑节对虾、中国对虾并列为世界三大养殖虾类，是集约化高产养殖的优良品种[1-3]。在南美白对虾高密度养殖过程中，会产生大量的养殖废水，其中氨氮便是一个重要的污染物，高含量的氨氮会造成地表水富营养化，主要表现为蓝藻等生物大量繁殖，过量消耗水中溶解氧，严重影响水质，并导致鱼类等水生生物缺氧死亡[4]。在沿海地区，养殖排放的废水便是海区中氨氮的重要来源，因此，随着水产养殖业的迅速发展，养殖废水中氨氮的处理已成为了一个亟待解决的课题，本文将通过对南美白对虾不同养殖废水处理模式中氨氮变化情况的研究，以期为处理南美白对虾对外界环境的影响提供一些建设性的意见。
1 材料与方法
1.1 实验材料
水样检测仪器为哈希DR2800水质分析仪（水杨酸盐法），实验用水为HF Super NW系列超纯水系统制得的电阻率为18.2 MΩ/cm的超纯水。
1.2 实验方法
实验所需水样采取点为一南美白对虾养殖场，养殖密度约为150万尾/hm2，养殖废水的处理方式有三种：一、养殖废水仅用筛绢过滤之后便直接向周边水域排放（实验组1）；二、养殖废水经沸石过滤器简单处理后排放到周边环境中（实验组2）；三、养殖废水经循环水设备处理后循环使用（实验组3）。在三种养殖废水处理方式中，南美白对虾养殖后期（对虾长约为10 cm）进行取样，分别取处理前废水和处理后废水，取样时间选择在晴天早晨废水排放时，取得的水样为三个重复。
1.3 数据处理与分析
实验所获得的数据采用生物统计法进行显著性检验。
2 结果
由表1可以看出，在不同的处理方式下，废水中氨氮含量各有差异。对于不同的处理方式，处理前实验组1和实验组2的氨氮含量大致相同且远远高于实验组3的含量。对于不同的组别，实验组1在处理前后无明显差别，且氨氮含量在较高水平；实验组2处理前后变化明显，但处理后氨氮含量仍较多；实验组3在处理前后也无明显差别，但是氨氮含量处于较低水平。
表1 不同处理方式下处理前后氨氮变化情况
mg/L
实验组1 实验组2 实验组3
处理前 5.7±0.9a 5.5±0.7a 0.5±0.06c
处理后 5.4±0.8a 1.4±0.5b 0.5±0.05c
注：同行上下标不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）
3 讨论
3.1 不同处理方式对养殖废水中氨氮的影响
在养殖过程中，随着外源性有机物质（饲料）投喂量不断地增加，水体中的南美白对虾代谢废物不断地积累，这是造成养殖后期水环境中氨氮浓度处于较高水平的一个重要原因。本实验中用到的三种养殖废水处理方式产生的效果也产生了明显的差异，养殖废水仅用筛绢过滤之后便直接向周边水域排放，仅能除去水体中含有的固体性大颗粒，但对溶解于其中的氨氮并不能起到任何作用；沸石过滤器兼有过滤与吸附功能，不仅可以去除悬浮物，同时又可以通过吸附作用有效去除水体中氨氮等溶解态物质，因此养殖废水经沸石过滤器简单处理后排放到周边环境中对降低水体中氨氮能够起到一定的作用，但是沸石过滤器在处理过程中由于污染物的积累将会导致其处理效果下降，则沸石处理器在使用中有一定的局限性，虽能大幅度降低水体中的氨氮，却不能彻底除去水体中的氨氮；循环水设备对养殖废水的处理包括物理、化学、生物等过程，一般包括微滤机、弧形筛、泡沫分离、臭氧消毒、生物滤池、紫外线杀菌、加热恒温、纯氧增氧等环节[5]，可以通过生物过滤的方式对养殖循环水中的溶解性氨氮物质进行吸收式降解，经过连续的循环过程，可以使养殖用水做到少排放甚至零排放。因此，针对不同的养殖废水处理方式，采用循环水设备对降低水体的氨氮效果最佳。
3.2 从资金花费角度选择废水处理方式
水产养殖从业者始终是将经济效益放在第一位的，目前绝大部分从业者是经济实力薄弱的农民，因此农民很难投入大量资金去改善养殖设施，更不用说改善养殖废水处理设施。目前三种养殖废水处理方式需要投入的资金大致如表2，结合表1中不同养殖废水处理方式对氨氮降低情况分析，作者认为，尽力解决沸石处理器等简单的废水处理方式，使其能够最大程度地处理养殖废水，减少养殖废水对环境的污染，是目前解决养殖废水对外界环境污染的最佳方法。
表2 不同处理方式花费资金情况
筛绢过滤设备 沸石过滤器 循环水设备
花费/
万元?hm-2 0.15 3.0 900
3.3 循环水养殖的应用前景
就目前而言，仅用筛绢过滤养殖废水之后便直接向周边水域排放和经沸石过滤器简单处理养殖废水后排放到周边环境中，这两种废水处理方式都会将大量无机和有机营养元素如氨氮、磷酸盐、溶解性有机碳和有机颗粒直接排入环境，从而造成整个养殖水域大环境的恶化，进而引发水质污染、病害滋生、水产品的卫生和安全等一系列限制水产养殖业可持续发展的问题。再者养殖排放的废水对养殖周边环境造成了明显的富营养危害，加之随着沿海经济的不断发展，造成自然环境可用于养殖的“干净海水”越来越匮乏。因此这两种养殖废水处理方式都与低碳节能、环境和谐的现代化农业发展方向相背离，从水产养殖业的可持续发展看循环水养殖模式将会是未来我国水产养殖业发展的根本方向。
参考文献：
[1] 张高静，韩丽萍，孙剑锋，等.南美白对虾营养成分分析与评价[J].中国食品学报，2013，13（8）：254-260
[2] 肖国强，潘鲁青，冉宪宝，等.低盐度地下卤水养殖南美白对虾的研究[J].海洋科学，2002（12）：36-40
[3] 金风杰，蒋德明，王亭芳，等.南美白对虾养殖底泥细菌多样性研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2013，41（3）：193-198
[4] 王莉萍，曹国平，周小虹.氨氮废水处理技术研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2009，7（3）：26-31
[5] 王峰，雷霁霖，高淳仁，等.国内外工厂化循环水养殖研究进展[J].中国水产科学，2013，20（5）：1100-1111
（收稿日期：2014-01-16）
